La luz blanca y el espectro electromagnético

En esta temporada de lluvias seguramente ha visto un arcoiris en el horizonte, en verdad este fenómeno es un espectáculo que maravilla a cualquiera. Pero también se preguntará ¿de dónde vienen esos colores si la luz del sol es blanca?

Este fenómeno de descomposición de la luz en colores fue señalado por primera vez por Isaac Newton en la segunda mitad del siglo XVII. Él, hizo incidir luz blanca en un prisma y demostró su descomposición en colores: rojo, naranja amarillo, verde, cian, azul y violeta; los mismos colores de un arco iris.

Newton además postuló que la luz se componía de corpúsculos que se propagaban en línea recta y no por medio de ondas. Sin embargo, estudios que se realizaron en ese tiempo y hasta principios del siglo XX, demostraron que la luz era una onda electromagnética. Este tipo de ondas, no requiere un medio para propagarse como las del sonido.

Al igual que todo movimiento ondulatorio, una onda electromagnética se caracteriza mediante una frecuencia, una longitud de onda y tener una velocidad que corresponde a la de la luz cuando viaja en el vacío.

En la segunda mitad del siglo XIX, el científico inglés James Maxwell estableció las ecuaciones que ahora llevan su nombre, y que dan el comportamiento espacial y temporal de los campos eléctricos y magnéticos que conforman la luz en particular, o bien, de toda onda electromagnética en general.

La luz blanca es una pequeña región del espectro electromagnético, y en ella se encuentran los colores del arcoiris; que en términos de su longitud de onda están entre los 400 (violeta) y 700 nanómetros (rojo).

El producto de las dos propiedades de la onda, definen la velocidad con que se propaga; y si es en el vacío, ese producto nos debe de dar la velocidad de la luz, 300,000Km/seg.

Las ondas de mayor energía pueden dañar nuestro organismo. Así por ejemplo encontramos la luz ultravioleta, que causa quemaduras de piel; o los rayos X, con los que se puede ver si algún hueso está fracturado, ya que son capaces de atravesar los músculos sin dificultad, pero no el aparato óseo. Por el contrario, las ondas de menos energía están en nuestro hábitat cotidiano. Son las ondas electromagnéticas de la radio, de televisión o de cualquier medio de comunicación como la telefonía inalámbrica. Con éstas últimas podemos vivir sin dificultad alguna, pero no con las primeras las cuales realmente nos pueden causan daño.

Las ondas electromagnéticas con longitudes mayores se identifican como radiación infrarroja, y es absorbida por nuestro cuerpo con una sensación de calor; y es también causante del efecto invernadero cuando queda atrapada por los gases contaminantes acumulados en la atmósfera.

Mientras que las ondas electromagnéticas con longitudes de onda más cortas que el color violeta, radiación ultravioleta, son las causantes del bronceado de nuestro cuerpo cuando vamos a la playa o realizamos actividades a pleno sol.

La radiación infrarroja y ultravioleta fueron descubiertas en el año de 1800 y 1801 por los alemanes W. Herschel y J.W. Ritten, respectivamente. Éstas, no estimulan nuestro sistema de visión y provienen también del sol al igual que la luz blanca con la que es posible identificar objetos mediante los fenómenos de reflexión y absorción.

Oracio Barbosa
Centro de Investigaciones en Óptica